非洲猪瘟病毒调控宿主细胞氨基酸和能量代谢的机制研究

细胞代谢包括糖酵解、三羧酸循环、氨基酸代谢、脂质代谢、核苷酸代谢等多种代谢途径。代谢组学是鉴定宿主细胞代谢变化的重要手段。近几十年来，代谢组学研究领域取得了巨大进展，已广泛应用于人类和动物的生物学研究，可用于鉴定疾病中的代谢产物，为进一步筛选生物标记分子、开发靶向药物、靶向代谢途径设计新型疫苗等奠定基础。病毒在长期进化过程中形成了多种策略操控机体代谢网络，为自身复制提供资源，但不同病毒调控细胞代谢的途径也不相同。非洲猪瘟病毒（ASFV）可调控宿主细胞代谢，进而促进病毒复制。已有的研究表明细胞膜中的胆固醇是ASFV 复制所必须的，且脂质交换促进ASFV“病毒工厂”的形成，揭示了脂质代谢在ASFV 感染中的重要性。然而，ASFV 与宿主其他代谢系统的调控关系及机制仍不清楚。

近期由中国农业科学院兰州兽研究所郑海学研究团队发表于《Journal of Virology》的文章“African swine fever virus regulates host energy and amino acid metabolism to promote viral replication”，首次揭示ASFV 可以提高宿主细胞的氨基酸和能量代谢，促进病毒复制。该研究首次利用非靶向代谢组学等技术解析，发现ASFV 感染可显著引起90 种代谢产物的变化，其中65 种代谢物上调，25 种代谢物下调。改变的代谢产物主要集中在氨基酸、三羧酸循环、糖酵解等代谢途径。进一步研究揭示天冬氨酸、谷氨酸和三羧酸循环促进ASFV的复制。

为了鉴定ASFV 与氨基酸、三羧酸循环和糖酵解的调控关系，该研究进一步利用氨基酸靶向代谢组学技术发现ASFV 感染早期，多数氨基酸的含量显著上调；感染晚期，胱氨酸的含量无明显变化，其他氨基酸的含量均显著下调。能量靶向代谢组学技术发现ASFV 感染引起丙酮酸、乳酸、柠檬酸、琥珀酸、草酰乙酸、α-酮戊二酸等物质的增加。进一步研究表明ASFV 感染促进天冬氨酸氨基转氨酶的活性，从而导致三羧酸循环和氨基酸代谢物质合成之间的可逆性转变。此外，该研究发现RⅠG-Ⅰ介导的信号通路参与了ASFV 诱导的ⅠFN-β 激活，但乳酸抑制了ASFV诱导的ⅠFN-β产量。

该研究首次证实ASFV 可以上调宿主细胞的氨基酸和能量代谢，并发现氨基酸和三羧酸循环促进ASFV 复制，乳酸抑制了ASFV 诱导的天然免疫应答。该研究揭示了ASFV 抑制宿主天然免疫的新机制，为非洲猪瘟疫苗的创制提供了新数据。